中高温热泵热水器新工质TJR01循环性能分析

为了研究新工质TJR01的性能,对TJR01和R22两种工质的基本物性进行了分析,并把充灌TJR01的热泵热水器机组放在房间热平衡室内进行实验.通过改变室外环境温度、进水温度和出水温度来研究TJR01在空气源热泵热水器上的循环性能和排气压力.结果表明,TJR01可灌注式替代R22;当环境温度为(21.8±0.3)℃、进水温度为(14.2±0.4)℃,排气压力在R22压缩机的正常工作压力范围内时,灌注TJR01的热泵热水器可产生60℃的热水,且其循环性能大于3.2.

一种新型中高温热泵混合工质的循环性能

提出了一种新的中高温热泵非共沸混合工质M.新工质ODP为0,GWP较低,输运性能优良,在90℃～110℃的冷凝温度范围,压力水平适中,有5℃～8℃的相变温度滑移,理论循环COP(性能系数)和qv(单位容积制热量)均优于传统工质CFC114.在采用HCFC22空调硬件建立的循环性能实验装置上,实现了正常水流量下冷凝器出水温度达到98℃的实验工况;最高COP达到2.8.

新型中高温热泵工质的理论研究

在70～90℃的冷凝温度范围内,对19种环境友好、压力温度水平适宜的流体进行了中高温热泵理论循环计算对比分析,结果表明R124,R600a,R142b和R236ea等工质的性能较优。并从中筛选出6种混合工质M1-M6,通过计算比较其性能,再选出最优工质。

中高温热泵工质的理论研究

在60～140℃的冷凝温度范围,对21种环境友好、温度压力水平适宜的流体及CFC11、CFC114进行了中高温热泵理论循环对比分析。结果表明,HFC254cb、HC600、HFC143、HFE134、HFC236ea、HFC236ca、HFC245ca、HFE143、HFE245fa、HFC245fa等工质的理论循环性能较优。

两种中高温热泵自然工质实验研究

以筛选适合中高温热泵工况,环境性能优良的自然工质为目标,在理论循环分析基础上,采用指定工质侧参数的循环性能对比实验评价研究方法,在水-水蒸气压缩式热泵实验台上,对理论循环性能优良、样品可得的自然工质HC600(丁烷)、HC600a(异丁烷),在蒸发温度为30～50℃,冷凝温度为60～95℃范围进行实验研究。研究结果表明,两种自然工质中高温热泵循环性能优良,两者在较低温度工况循环性能差别不大,在较高温度工况HC600的循环性能优于HC600a,在蒸发温度为44℃,冷凝温度为90℃时,丁烷和异丁烷COP分别为3.84和3.33,但两种工质的可燃性应引起足够重视。

二元混合工质MB85中高温热泵的性能

对理论循环性能优良、样品可得的二元混合工质MB85和纯质HFC245fa,在冷凝温度70～100,℃、蒸发温度40～55,℃的工况范围内进行了循环性能对比实验研究.该实验采用指定工质侧温度的循环性能对比实验评价研究方法,在水-水蒸气压缩式热泵实验台上进行.混合工质MB85的臭氧破坏潜能(ODP)为0,全球变暖潜能(GWP)较低.研究结果表明,与在冷凝温度70～100,℃工况范围内实验性能较优的纯质HFC245fa相比,MB85的制热量和性能系数(COP)均明显高于HFC245fa,排气温度比HFC245fa高3,℃左右,综合性能优于HFC245fa;在冷凝温度为100,℃,循环温升为45,℃时COP为3.83,热水输出温度为97.2,℃.

几种中高温热泵工质的理论循环性能

寻求环境特性和循环性能俱优的中高温热泵工质,是当前中高温热泵技术研究中的关键问题之一.考虑到纯物质数量和性质的限制,以性能相对优良的新物质为组元,根据组元性能优势互补的原则,结合理论循环性能分析评价,进行了混合工质的研究,提出了一种臭氧破坏势ODP为0,温室效应势GWP较低的非共沸混合工质M1.在冷凝温度为70～100℃的热泵循环工况范围,M1的压力水平适中,有5～8℃的相变温度滑移;与传统工质CFC114和新物质HFC143、CF3I相比,M1的单位容积制热量大于CFC114、HFC143的单位容积制热量,性能系数高于CFC114、CF3I的,M1具有作为中高温热泵工质的潜力.

几种中高温热泵工质的理论循环性能

考虑到不同工质对不同温度区间的适应性,该文将冷凝温度60～140℃的中高温热泵工况进一步划分为60～80℃、80～110℃以及110～140℃3个温度区间,结合改进型的理论循环性能分析评价,分别为每个温度区间筛选出4、6和6种ODP为0,GWP较低的纯质和混合工质。其中,在冷凝温度高于80℃的温度区间内,将筛选出的12种工质与CFC11和CFC114进行了对比。结果表明,这12种工质在各自的温度区间内环境性能和综合循环性能均优于CFC11和CFC114。

一种中高温热泵混合工质的实验研究

提出了一种适用于90-110℃冷凝温度范围的HFC类中高温热泵非共沸混合工质,其理论循环性能优于CFC114,实测COP为纯工质HFC245fa的97.2%-130.6%、制热量高于HFC245fa。

中高温热泵系统循环工质的研究

为提高中高温热泵系统的性能,对R22/R236ea和R22/R236ea/R141b两种非共沸混合工质进行了多工况的理论计算与实验测试,结果显示采用后一种工质的系统性能优于采用前一种工质的系统,后一种工质完全可以满足中高温热泵系统的需求。

三种中高温热泵工质循环性能实验研究

采用改进型的循环性能对比实验评价研究方法,在水一水蒸汽压缩式热泵实验台上,对理论循环性能优良、样品可得的混合工质M3、M4和纯质HFC245fa,在冷凝温度90～95℃、蒸发温度40～65℃的工况范围内进行了循环性能对比实验研究。研究结果表明,与在冷凝温度90～100℃工况范围内实验性能较优的纯质HFC245fa,相比,M3和M4的制热量和COP均明显高于HFC245fa,排温比HFC245fa高10℃左右,综合性能优于HFC245fa;两种混合工质中,M3的环境特性和循环性能最优。

循环工质的泄漏对于中高温热泵性能的影响

对于长期工作的空调热泵系统来说 ,工质泄漏问题是不可回避的 ,这一问题对于使用混合工质的中高温热泵系统就更加重要。作者在小型中高温热泵试验系统上进行了工质泄漏的试验研究 ,并得到了泄漏量和中高温热泵系统循环参数之间的一些规律 ,这些规律将有助于根据系统运行参数确定补充工质的时间和数量。

采用不同工质的中高温热泵理论循环特性

以指定工质侧相变真实平均温度计算方法为基准,考察传统的指定工质侧相变算术平均温度计算方法对循环性能参数以及工质对比评价结果的量化影响,并分析指出传统计算方法的适用条件和范围.采用指定相变真实平均温度的计算方法并结合前期研究中对压缩过程改进的计算方法,在冷凝温度80～140℃的工况范围内指导中高温热泵工质的筛选,筛选出20种臭氧层破坏势(ODP)为0,全球变暖势(GWP)较低的纯质和混合工质,并将筛选出的20种工质与R11和R114进行了对比.结果表明,这20种工质的环境性能和综合循环性能优于R11和R114.

几种中高温热泵工质的循环性能实验研究

出于对工质自身环境特性和系统运行性能对环境的综合影响的考虑,对理论循环性能优良的HCFCs工质HCFC124、HCFC142b,含有HCFCs的二元混合工质MB3B、MB3C、MB1B和三元混合工质MT1C,在冷凝温度为60～90℃的中高温热泵工况范围内,进行了循环性能对比实验研究。实验在水-水蒸汽压缩式热泵实验台上、以指定工质侧参数的实验方式进行。结果表明,6种工质的实验循环性能优良。与ODP为O、具有在冷凝温度为80℃以上的工况范围应用潜力的代表性工质HFC245fa相比,在HFC245fa适用的实验工况范围内,6种工质的压缩机排气温度均高于HFC245fa;MB1B、MT1C系统的COP明显高于HFC245fa,其余4种工质系统的COP略高于HFC245fa;6种工质系统的制热量均明显高于HFC245fa。

中高温热泵工质应用的现状与选择

为了消除现有热泵技术利用温度比较低,对于高温的工业余热和地热尾水利用率低的问题,指出中高温热泵工质技术替代常温热泵技术的必要性。介绍热泵系统的组成部分、中高温热泵工质的循环特性、热泵工质对环境的影响以及中高温热泵工质的研究现状。中高温热泵提高了热泵的工作温度,扩大了低位热能资源的回收和供热范围。

几种中高温热泵混合工质的理论研究

在冷凝温度80～120℃的温度区间内,采用CSD状态方程,对4种混合工质BH01-04进行理论循环性能研究,并与R114进行对比。研究表明,BH01-04这4种工质的COP和单位容积制热量均高于R114,压比和压缩机排气排温高于R114,综合性能优于R114。4种工质中,BH01性能最好,只是压缩机排气温度稍高;BH03的性能与R114较为接近。

关于中高温热泵试验中的几种特殊现象

在对中高温热泵进行了大量的试验研究之后,发现了四种有别于理论分析结果的试验现象,如冷凝温度下降,COP也下降;压缩机转数降低,COP降低等。针对这些特殊现象,进行了详细的描述、分析和较合理的解释,最终给出了对中高温热泵在设计和实际运行中的一些建议,这将有助于中高温热泵系统的安全高效运行。

中高温热泵技术在工业余热回收中的应用

我国许多行业对热源的需求温度多集中在75～200℃之间，且存在着低温余热大量浪费的情况，可以把热能由低温位热源转移到高温位热源的中高温热泵技术有着巨大的应用空间。对高温热泵的研究多集中在适宜工质的选择和制热效率提高这两个方面。国外的研究起步较早，混合工质方面的研究成果目前仍处于技术保密阶段。国内研究起步较晚，主要研究成果集中在高校，但尚未找到一种公认的环境友好、性能优越的高温热泵工质。近几年，国内在油田含油污水的余热回收．坑口电厂冷却水和矿井涌水的余热回收，涂装、电镀车间余热回收等领域进行了高温热泵技术的实际性工程应用，经济效益和环保显著．不仅节省了大量的化石能源，而且减少了二氧化碳的排放。但高温热泵技术在实际应用中还存在设备腐蚀等问题．需要结合余热源的具体情况采取相应的措施加以解决。

新型混合工质用于补气式大温跨热泵的变工况性能研究

针对大温跨单级热泵系统存在的排温增加、压比增大、循环性能大幅降低等问题,采用非共沸混合工质补气式大温跨热泵循环,在理论循环分析的基础上,对混合工质R134a/R245fa进行组分优化,提出新型二元混合工质M,在蒸发进水温度25~40℃、冷凝出水温度60~85℃的工况范围内进行试验研究。结果表明:系统在蒸发进水温度25℃,冷凝出水温度80℃的大温升工况下,COP达到2.127,排气温度仅为100.2℃,表明工质M在大循环温升工况下,具有较好的性能,满足低温热源、更高出水温度的使用要求。

基于REFPROP高温热泵工质性能研究

本文对REFPROP所列的62种含碳制冷剂的环境性能与循环性能进行逐一考察,筛选出可用于最高冷凝温度为90℃的中高温热泵工质,并用因冷凝压力过高而有使用限制的R152a,R134a作为中高温热泵混合工质的主要成分,提出两种具有零ODP与较低的GWP的混合工质H1、H2。对比H1、H2与单一工质的循环性能,结果表明H1的综合循环性能趋于R141b与R152a之间,优于之前表现最好的R365mfc,H2的循环性能与R365mfc相当。